CN108484189A - 一种高热震铝矾土高铝砖及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高热震铝矾土高铝砖及其生产工艺，涉及工业窑炉材料领域。一种高热震铝矾土高铝砖，包括以下重量份数的组分：高铝砖再生料52‑58份，硅线石粉17‑22份，堇青石粉5‑10份，氧化铝粉3‑8份，广西白泥10‑15份，焦宝石粉1‑5份，耐火粘土5‑10份，白云石粉1‑5份。高热震铝矾土高铝砖的生产工艺，包括以下步骤：(1)混合、搅拌；(2)压制、烧制(3)保温。本发明提供的高热震铝矾土高铝砖，可以有效增强高铝砖的抗碱性渣侵蚀的能力。

Description

一种高热震铝矾土高铝砖及其生产工艺
技术领域
本发明涉及工业窑炉材料领域，具体涉及一种高热震铝矾土高铝砖及其生产工艺。
背景技术
高铝砖是耐火材料的一种，这种耐火材料砖的主要成分是Al2O3。氧化铝含量在48％以上的一种中性耐火材料。由矾土或其他氧化铝含量较高的原料经成型和煅烧而成。热稳定性高，耐火度在1770℃以上。抗渣性较好，用于砌筑炼钢电炉、玻璃熔炉、水泥回转炉等的衬里。
抗渣性，耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀的能力。熔渣侵蚀破坏耐火材料的机理十分复杂，一般包括有浸透、溶解和熔体冲刷等物理化学作用。抗渣性的表示方法可用熔渣侵蚀量mm或％表示。熔渣侵蚀是耐火材料在使用过程中最常见的一种损坏形式。耐火材料抗渣性的优劣主要与其自身的化学成分、矿物组成和组织结构等有关，还与熔渣的性质及其相互作用的条件(如温度、时间、流速等)有关。抗渣性是评价耐火材料的重要指标之一。
目前，由于高铝砖中含有较多SiO2，抗酸性渣的能力较强，抗碱性渣的能力较弱。
发明内容
本发明提供一种高热震铝矾土高铝砖及其生产工艺，以解决上述高铝砖抗碱性渣能力较弱的问题。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：
一种高热震铝矾土高铝砖，其特征在于：所述高热震铝矾土高铝砖包括以下重量份数的组分：高铝砖再生料52-58份，硅线石粉17-22份，堇青石粉5-10份，氧化铝粉3-8份，广西白泥10-15份，焦宝石粉1-5份，耐火粘土5-10份，白云石粉1-5份。
高铝砖再生料，是废旧的高铝砖经打碎、研磨、过筛后得到的细粉。
硅线石，又称夕线石，它是一种褐色、浅绿色、浅蓝色或白色的玻璃状硅酸盐矿物。硅线石的晶体为柱状或针状，这些晶体聚合在一起常呈纤维状或放射状，具有丝的光泽或玻璃光泽。夕线石加热后可变成莫来石，被用作高级耐火材料。
堇青石是一种硅酸盐矿物，产于片岩、片麻岩及蚀变火成岩中，耐火性好，受热膨胀率低。
氧化铝(aluminium oxide)，化学式Al2O3。是一种高硬度的化合物，熔点为2054℃，沸点为2980℃，在高温下可电离的离子晶体，常用于制造耐火材料，工业氧化铝粉是由铝矾土(Al2O3·3H2O)和硬水铝石制备的。
广西白泥是一种软质高岭土，也可以叫软质耐火粘土。广西白泥的成分包括无序高岭、石英以及微量的钛铁矿物，且广西白泥具有可塑性好、流动性好、结合性好等的特点。
焦宝石是多种含铝硅酸盐的混合物。主要化学成分是Al2O3和SiO2两种氧化物，焦宝石经高温煅烧后具有体积稳定、强度大及吸水率小等特性，用于生产高级耐火材料，制造陶瓷，硅酸铝耐火纤维的生产及军工等。
耐火粘土是指耐火度大于1580℃、可做耐火材料的粘土和用作耐火材料的铝土矿。它们除具有较高的耐火度外，在高温条件下能保持体积的稳定性，并具有抗渣性、对急冷急热的抵抗性，以及一定的机械强度，因此经煅烧后异常坚定。
白云石粉的化学成分为CaMg(CO3)2，晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。抗碱性渣和铁渣能力强，热膨胀率较大。
当前由于高铝砖中含有较多SiO2，抗酸性渣的能力较强，抗碱性渣的能力较弱。
从上述问题出发，本发明创新的发现了白云石粉与高铝砖再生料中的高铝矾土配合使用，可以提高高铝砖的抗碱性渣的能力。本发明以高铝砖再生料为生产高铝砖的主要原料，加入硅线石粉、堇青石粉、氧化铝粉、耐火粘土提高高铝砖的耐火度，辅以焦宝石粉和白云石粉提高高铝砖的抗碱性渣的能力。高铝矾土与硅线石粉按比例搭配，可以提高高铝砖的耐火度。堇青石粉与高铝铝矾土混合料按比例搭配，可以适当降低高铝砖的热膨胀，从而有效提高铝矾土砖的热稳定性。氧化铝粉与高铝砖再生料按比例搭配，可以有效增加铝矾土砖中的含铝量，从而提高铝矾土砖的耐火度。广西白泥与高铝砖再生料按比例搭配，可以有效增强高铝砖的可塑性，有助于高铝砖的压制成型。焦宝石粉与高铝砖再生料按比例搭配，可以有效降低高铝砖的显气孔率，从而提高高铝砖的抗渣侵蚀能力。耐火粘土与高铝砖再生料按比例搭配，可以有效增强高铝砖的热稳定性。白云石粉是一种碱性耐火材料，将白云石粉与高铝砖再生料以及耐火粘土按比例搭配，可以有效增强高铝砖的抗碱性渣侵蚀的能力，同时，当白云石粉经1500℃煅烧时，结构致密，抗水性强，耐火度高达2300℃。
因此，本发明提供的高热震铝矾土高铝砖，可以有效增强高铝砖的抗碱性渣侵蚀的能力和耐火度。
此外，本发明提供的高热震铝矾土高铝砖，可以减少对废旧高铝砖的浪费。
为实现上述目的，本发明还提供上述高热震铝矾土高铝砖的生产工艺，包括以下步骤：
(1)混合、搅拌：按照比例依次加入高铝砖再生料、水、硅线石粉、堇青石粉和氧化铝粉，混合搅拌10分钟，再加入广西白泥，混合搅拌10分钟，得到初产品。
(2)压制、烧制：将初产品放入400吨压力机中压制成型后进窑烧制，得到半成品。
(3)保温：将得到的半成品保温24小时，即得所述高热震铝矾土高铝砖。
进一步地，所述步骤(2)中的压制、烧制具体为：压制成型后，首先在摄氏130度的环境下，烘干6小时，再进入摄氏1450度的高温区，烧制16小时。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明提供的高热震铝矾土高铝砖，可以有效增强高铝砖的抗碱性渣侵蚀的能力。
2.本发明提供的高热震铝矾土高铝砖，可以减少对废旧高铝砖的浪费。
3.本发明提供的高热震铝矾土高铝砖，可以有效增强高铝砖的耐火度。
4.生产工艺简单，成本低。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
实施例1
一种高热震铝矾土高铝砖，其特征在于：所述高热震铝矾土高铝砖包括以下重量份数的组分：高铝砖再生料58份，硅线石粉22份，堇青石粉10份，氧化铝粉8份，广西白泥15份，焦宝石粉5份，耐火粘土10份，白云石粉5份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)混合、搅拌：按照比例依次加入高铝砖再生料、水、硅线石粉、堇青石粉和氧化铝粉，混合搅拌10分钟，再加入广西白泥，混合搅拌10分钟，得到初产品；
(2)压制、烧制：将初产品放入400吨压力机中压制成型后进窑烧制，得到半成品；
(3)保温：将得到的半成品保温24小时，即得所述高热震铝矾土高铝砖。
实施例2
一种高热震铝矾土高铝砖，其特征在于：所述高热震铝矾土高铝砖包括以下重量份数的组分：高铝砖再生料55份，硅线石粉19份，堇青石粉8份，氧化铝粉5份，广西白泥12份，焦宝石粉2份，耐火粘土6份，白云石粉3份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)混合、搅拌：按照比例依次加入高铝砖再生料、水、硅线石粉、堇青石粉和氧化铝粉，混合搅拌10分钟，再加入广西白泥，混合搅拌10分钟，得到初产品；
(2)压制、烧制：将初产品放入400吨压力机中压制成型后进窑烧制，得到半成品；
(3)保温：将得到的半成品保温24小时，即得所述高热震铝矾土高铝砖。
实施例3
一种高热震铝矾土高铝砖，其特征在于：所述高热震铝矾土高铝砖包括以下重量份数的组分：高铝砖再生料52份，硅线石粉17份，堇青石粉5份，氧化铝粉3份，广西白泥10份，焦宝石粉1份，耐火粘土5份，白云石粉1份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)混合、搅拌：按照比例依次加入高铝砖再生料、水、硅线石粉、堇青石粉和氧化铝粉，混合搅拌10分钟，再加入广西白泥，混合搅拌10分钟，得到初产品；
(2)压制、烧制：将初产品放入400吨压力机中压制成型后进窑烧制，得到半成品；
(3)保温：将得到的半成品保温24小时，即得所述高热震铝矾土高铝砖。
试验例1
(1)按照上述实施例2生产1000块所述高热震铝矾土高铝砖，随机选取10块；
(2)在市面上购买不含白云石粉的高铝砖1000块，随机选取10块；
将上述两组高铝砖分别切成圆棒状，在规定温度下，浸入碱性熔渣中，浸渍一定时间后，取出观察侵蚀情况，测定其体积变化，通过如下公式计算体积变化率：体积变化率＝(原体积-侵蚀后体积)/原体积*100％，得到结果如表1所示：
表1：两组高铝砖被碱性渣侵蚀后体积变化率对照表
通过上述结果可以看出，含有白云石粉的高热震铝矾土高铝砖相对于高铝砖的抗碱性渣的能力有较大幅度的提高。
实验例2
按照上述实施例1、实施例2、实施例3分别生产1000块高热震铝矾土高铝砖，并分别随机选取10块进行如下试验：
将高热震铝矾土高铝砖分别切成圆棒状，在规定温度下，浸入碱性熔渣中，浸渍一定时间后，取出观察侵蚀情况，测定其体积变化，通过如下公式计算体积变化率：体积变化率＝(原体积-侵蚀后体积)/原体积*100％，得到结果如表2所示：
表2.白云石粉含量不同的高热震铝矾土高铝砖被碱性渣侵蚀后体积变化率对照表
从上述结果可以看出，适当的白云石粉与高铝砖再生料的配比，可以使高铝砖的抗碱性渣的能力更佳。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高热震铝矾土高铝砖，其特征在于：所述高热震铝矾土高铝砖包括以下重量份数的组分：高铝砖再生料52-58份，硅线石粉17-22份，堇青石粉5-10份，氧化铝粉3-8份，广西白泥10-15份，焦宝石粉1-5份，耐火粘土5-10份，白云石粉1-5份。
2.根据权利要求1所述的高热震铝矾土高铝砖，其特征在于：所述高热震铝矾土高铝砖包括以下重量份数的组分：高铝砖再生料55份，硅线石粉19份，堇青石粉，8份，氧化铝粉5份，广西白泥13份，焦宝石粉2份，耐火粘土6份，白云石粉3份。
3.根据权利要求1或2所述的高热震铝矾土高铝砖，其特征在于：所述高铝砖再生料包括以下重量份数的组分：粒度为3-5mm的高铝砖再生料20份，粒度为1-3mm的高铝砖再生料25份，粒度为0-1mm的高铝砖再生料10份。
4.根据权利要求1或2所述的高热震铝矾土高铝砖，其特征在于：所述高铝砖再生料为废旧高铝砖经打碎、研磨、过筛得到的细粉。
5.根据权利要求1或2所述的高热震铝矾土高铝砖，其特征在于：所述硅线石粉、堇青石粉、氧化铝粉、广西白泥、焦宝石粉、白云石粉的粒度分别为：0-0.5mm、200目、800目、250目、0-0.5mm和0-0.5mm。
6.根据权利要求1或2所述的高热震铝矾土高铝砖，其特征在于：所述高铝砖再生料的含铝量为不少于65wt％。
7.根据权利要求1或2所述的高热震铝矾土高铝砖，其特征在于：所述硅线石粉、堇青石粉、氧化铝粉的含铝量分别为：不少与57wt％、不少于17wt％和不少于98wt％。
8.一种权利要求1-7任一项所述的高热震铝矾土高铝砖的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)混合、搅拌：按照比例依次加入高铝砖再生料、水、硅线石粉、堇青石粉和氧化铝粉，混合搅拌10分钟，再加入广西白泥，混合搅拌10分钟，得到初产品；
(2)压制、烧制：将初产品放入400吨压力机中压制成型后进窑烧制，得到半成品；
(3)保温：将得到的半成品保温24小时，即得所述高热震铝矾土高铝砖。
9.根据权利要求8所述的烧制高抗热震铝矾土砖的生产工艺，其特征在于：所述步骤(2)中的压制、烧制具体为：压制成型后，首先在摄氏130度的环境下，烘干6小时，再进入摄氏1450度的高温区，烧制16小时。
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